JP2572171B2 - 有機及び生物学的分子の化学ルミネセント・ラベルとしての1,2−ジオキセタン - Google Patents

有機及び生物学的分子の化学ルミネセント・ラベルとしての1,2−ジオキセタン

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アツセイ等に使用され
る有機及び生物学的分子に結合する能力を有するトリガ
ラブルな(triggerable)安定1,2−ジオ
キセタンに関する。特に、本発明は、生物学的物質の本
質的な機能を重大に変化させることなく、生物学的物質
と反応する能力を有する1,2−ジオキセタンに関す
る。
【0002】
【従来の技術】
1.安定化された1,2−ジオキセタンの化学的誘発 化学的及び酵素的方法によって誘発され化学ルミネセン
スを生じることのできる熱的安定なジオキセタンが最近
発見されている(A.P.Schaap,米国特許出願
No.887,139,出願日1986年7月17日;
A.P.Schaap,R.S.Handley,an
d B.P.Giri,Tetrahedron Le
tt.,935(1987);A.P.Schaap,
T.S.Chen,R.S.Handley,R.De
Silva,and B.P.Giri,Tetrah
edron Lett.,1155(1987);an
d A.P.Schaap,M.D.Sandiso
n,and R.S.Handley,Tetrahe
dron Lett.,1159(1987))。
【0003】いくつかの重要な特徴を有する、ジオキセ
タンを製造する新規合成方法が開発されている。即ち、
(1) スピロ環融合アダマンチル基(spiro−fus
edadamantyl group)の安定力(in
fluence)を利用して、周囲温度下で何年もの貯
蔵寿命(shelf lives)を有するジオキセタ
ンを得、そして(2) この安定化されたジオキセタンの化
学ルミネセント分解を誘発する新規方法が開発されてい
る。
【0004】必要なアルケンは、アダマンタノンをTH
F中のチタニウムトリクロリド/LAHを用いてケトン
の芳香族エステルと反応させることによって製造される
(A.P.Schaap,米国特許No.4,857,
652)。これが、これらの反応条件を用いてケトンと
エステルの分子内縮合によりビニルエーテルを形成する
最初の報告である。McMurryは、それより前に、
ケトンとエステル官能基の分子内反応を研究したが、環
状ケトンとビニルでないエーテルがこの方法により製造
されている。(J.E.McMurry and D.
D.Miller,J.Amer.Chem.So
c.,105,1660(1983)and J.E.
McMurry,Chem.Rev.,89,1513
(1989))。
【0005】
【化42】
【0006】これらのビニルエーテルの光酸素化(ph
otooxygenation)は、望ましい熱安定性
を有し容易に取扱うことができる化合物であるジオキセ
タンを与える。例えば、以下に示すジオキセタンは活性
化エネルギー28.4kcal/mol 及び25℃で3.8年
の半減期を示す。o−キシレン中のこのジオキセタンの
サンプルを実験室ベンチ上に数ヶ月間放置しても検知し
うる分解を示さなかった。
【0007】
【化43】
【0008】しかしながら、このジオキセタンの化学ル
ミネセンス分解は、室温でフッ素イオンによりシリル保
護基を除去することにより好都合に誘発することがで
き、不安定でアリールオキシド型を発生し、これは開裂
(cleave)して強い青色光をもたらす。このアリ
ールオキシド置換ジオキセタンの半減期は、25℃で5
秒である。
【0009】DMSO中のこの化学ルミネセンスのスペ
クトルは470nmで最大を示し、これは該エステル開裂
生成物(メチル3−ヒドロキシルベンゾエート)の陰イ
オンの蛍光並びにこれらの条件下消費されたジオキセタ
ン溶液の蛍光と同一であった。アダマンタノン蛍光由来
の化学ルミネセンスは、発生しなかったようである。ル
ミノール標準に対して測定されたフッ化物で誘発された
分解の化学ルミネセンス量子収率(quantum y
ield)は0.25(又は化学ルミネセンス効率25
%)と決定された。これらの条件下、このエステルの蛍
光量子収率の補正(φF=0.44)により、シングレ
ットの励起されたエステルの形成効率57%、(これ
は、実験室で製造されたジオキセタンのかって報告され
た中で最も高いシングレットの化学励起(chemie
xcitation)効率である)が得られた。
【0010】
【化44】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】3.生物学的アッセイ用化学ルミネセント
直接ラベル (a) ルミノール及びイソルミノール アミノフタルヒドラジド、ルミノール及びイソルミノー
ルはH2 2 及びパーオキシド酵素触媒と基礎的な条件
下、光の放出を伴って反応する。この反応は、Fe(II
I) ,Cu(II)及びCr(III) を含むいくつかの金属イ
オンの少量によっても触媒される。ラベルとしてルミノ
ールを用いる最初の化学ルミネセントイムノアッセイ
は、ビオチンのアッセイでSchroederにより報
告されている。(H.R.Schroeder,P.
O.Vogelhut,R.J.Carrico,R.
C.Boguslaski,R.T.Buckler,
Anal.Chem.48,1933(1976))。
ラベルとしてのルミノール誘導体の使用したいくつかの
適用例がその後報告されている。(H.R.Schro
eder in Luminescent Immun
oassays:Perspectives in E
ndocrinology and Clinical
Chemistry,M.Serio and M.
Pazzagli,Eds.,Raven Pres
s,New York,pp 129−146(198
2);M.Pazzagli,G.Messeri,
A.L.Caldini,G.Monetti,G.M
artinazzo and M.Serio,J.S
teroid Biochem.,19,407(19
83);Bioluminescence and C
hemiluminescenceNew Persp
ectives,J.Scholmerich,等、E
ds.,J.Wiley & Sons,Chiche
ster(1987))。
【0021】種々のエンハンサーがルミノールの使用と
一緒に採用されて放出される光の強度を増加させてい
る。これらには、D−ルシフェリン(T.P.Whit
ehead,G.H.Thorpe,T.J.Cart
er,C,Groucuttand L.J.Kric
ka,Nature,305,158(1983)),
及びp−ヨードフェノール(G.H.Thorpe,
L.J.Kricka,S.B.Mosely and
T.P.Whitehead Clin.Che
.,31,1335(1985))を含む。
【0022】
【化47】
【0023】(b) アクリジニウム及びフェナントリジニ
ウムエステル N−メチルアクリジニウム及びカルボン酸フェナントリ
ジニウムの芳香族エステルは、H2 2 と塩基での処理
により化学ルミネセント反応を行なう。これらのエステ
ルの安定性は、高pHで顕著に減少する。以下に示すよう
に芳香族部分(moiety)にリンカー基Rを組み込
むと、抗原、抗体又は固体サポートに化学ルミネセント
ラベルを付着することになる。
【0024】この研究は、特許(F.McCapra,
D.E.Tutt,R.M.Topping,英国特許
第1,461,877(1977))及び以下の文献に
報告されている(I.Weeks,I.Behesht
i,F.McCapra,A.K.Campbell,
J.S.Woodhead,Clin.Chem.,2
9,1474(1983);I.Weeks,A.K.
Campbell,J.S.Woodhead,Cli
n.Chem.,29,1480(1983))。これ
らの化合物は、TSH(LumaTag(商標);Lo
ndon Diagnostics,Inc.,;Ed
en Prairie,MN)、そして遊離チロキシン
(Magic Lite System;Ciba−C
orning Diagnostics Corp.;
メドフィールド、MA)の検出用商業用イムノアッセイ
キットでラベルとして使用されている。この技術は、ラ
ベルDNAプルーブにも使用されている(L.J.Ar
nold,Jr.,P.W.Hammond,W.A.
Wiese,N.C.Nelson,Clin.Che
.,35,1588(1989))。
【0025】
【化48】
【0026】(c) 熱化学ルミネセント検出用アダマンチ
リデンアダマンタンジオキセタン アダマンチリデンアダマンタンジオキセタンの誘導体
は、抗体と蛋白質の直接ラベリング用として、Wynb
erg及び共同研究者により調製されている。(J.
C.Hummelen,T.M.Luider,H.W
ynberg,Pure Appl.Chem.,5
9,639(1987);J.C.Hummelen,
T.M.Luider,H.Wynberg.“The
rmochemiluminescent Immun
oassays”,in Complementary
Immunoassays,W.P.Collin
s,Ed.,Wiley and Sons,New
York,p.191(1988);H.Wynber
g,E.W.Meijer,J.C.Hummele
n,“1,2−Dioxetanes as Chem
iluminescentProbes and La
bels”in Bioluminescencean
d Chemiluminescence,M.A.D
eLuca,W.D.McElroy,Eds.,Ac
ademic Press,New York,p.6
87(1981))。
【0027】化学ルミネセンスの検出では、ラベルされ
たアナライト(analyte)がプラスチックディス
ク上に固定化され、250から300℃に加熱されるこ
とが必要である。この極端な温度は、水溶液中で実施さ
れる均一イムノアッセイ系の発展とは相容れないもので
ある。アダマンチリデンアダマンタンジオキセタンの熱
分解(thermolysis)からの化学ルミネセン
ス量子収率は非常に低い(φCL=10-4)ので、高蛍光
アクセプターへのエネルギー移動のテクニックを採用し
て、より高い検出感度を達成しなければならなかった。
このことは第2のラベル、フルオレッサー(fluor
escer)、も又化学的にアナライトか又は第1のラ
ベルかに付着することを要求している(J.C.Hum
melen,T.M.Luider,H.Wynber
g,Method in Enzymology,13
3,531(1986))。ジオキセタンを蛋白質に化
学的に結合するのに使用される反応R基は以下に示すも
のを含んでいた。
【0028】
【化49】
【0029】4.ラベリング手法 有機及び生物学的分子にラベルを化学的に結合するいろ
いろな方法が文献に記述されている(例えば、L.J.
Kricka,Ligand−BinderAssay
,Marcel Dekker,Inc.,New
York,1985,pp.15−51 and M.
Z.Atassi,“Chemical Modifi
cation and Cleavage of Pr
oteins,”Chapter 1 in Immu
nochemistry ofProteins,Vo
l.1,Plenum Press,New Yor
k,1977,pp.1−161,及び、その中のレフ
ァレンスを参照)。抗体及び蛋白質は、蛋白質中に存在
するある種の求核基(−SH,−OH,−NH2 ,−C
OOH)を以下の表1に示すような化学的に反応性の基
を有するラベルと反応させることによって好都合にラベ
ルすることができる。適当に機能化された核酸及びDN
Aプルーブも又アミン又はチオール含有核酸を合成し、
これらの分子をジオキセタン上の対応する反応基と反応
させることによってラベルすることができる。
【0030】あるいは、核酸(主にオリゴヌクレオチ
ド)は、ヒドロキシルを活性化されたホスホラミジトと
反応させることによって、ジオキセタンにリンクするこ
とができる。この場合、このホスホラミジトは核酸上に
位置することができ、そしてヒドロキシルは、ジオキセ
タン上に置かれ、この逆も同様である。ラベルされ得る
分子の他の型としては、酵素、蛋白質抗原、ハプテン、
ステロイド、炭水化物、脂肪酸、プロスタグランジン、
トロンボキサン、ロイコトリエン、ヌクレオシド及びヌ
クレオチドが含まれる。
【0031】表1.有機および生物学的分子へのラベル
の化学結合のための反応基 1) アミン(−NH2 )に対して反応性のある基
【0032】
【化50】
【0033】2) チオール(−SH)に対して反応性
の基
【0034】
【化51】
【0035】カルボン酸(−CO2 H)に対して反応性
の基 −NH2 −OH −NHNH2
【0036】二官能性カップリング試薬も又おだやかな
反応基を有する有機及び生物学的分子にラベルをカップ
ルするのに使用できる(L.J.Kricka,Lig
and−Binder Assays,Marcel
Dekker,Inc.,New York,198
5,pp.18−20,Table 2.2 and
T.H.Ji,“Bifunctional Reag
ents,”Methods in Enzymolo
gy,91,580−609(1983)参照)。 二
官能性試薬には、最終の構造中に取り込まれるようなも
のと、そうではなくただ2つの試薬をカップルするのに
役立つものの2つの型がある。フルオレセインは、抗フ
ルオレセインを有するコンプレックスを形成するのに使
用される。更に、プソラレン(psoralen)はD
NAに共有結合するのに使用される。
【0037】対象の分子への化学ルミネセントジオキセ
タンの物理的結合又はコンプレックス形成は、以下に示
すようにラベルをビオチン分子(ビタミンH)に化学的
に結合させ、そして対象の有機又は生物学的分子をアビ
ジン(avidin)又はストレプトアビジン(str
eptavidin)のいずれかに化学的に結合させて
行なうことができる。後者の2つの化合物は、ビオチン
に対する4つの高親和性結合部位を有するバクテリアの
蛋白である(R.M.Buckland,Natur
,320,557−558(1986)及びそのレフ
ァレンス)。
【0038】ラベルされたビオチン又はラベルされたア
ビジン又はストレプトアビジンによる有機又は生物学的
分子(抗原)の検出
【0039】
【化52】
【0040】Ag、抗原;Ab、抗体;B、ビオチンS
A、ストレプトアビジン;L、ラベル
【0041】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、有機及び生物学的物質及び化合物を検出するのに使
用する方法及び化学ルミネセントなトリガラブルな1,
2−ジオキセタンを提供することである。更に、イムノ
アッセイ及びDNAハイブリダイゼーションアッセイで
使用できる方法及び化学ルミネセントなトリガラブルな
1,2−ジオキセタンを提供することが本発明のもうひ
とつの課題である。
【0042】
【課題を解決するための手段】本発明は、式:
【0043】
【化53】
【0044】(式中、Arは、フェニル及びナフチルか
ら成る群から選ばれる芳香族置換基、Aは、有機又は生
物学的分子と化学的にカップルする置換基及び有機又は
生物学的分子に物理的にカップルして分子上のラベルと
してジオキセタン化合物を与える置換基から成る群から
選ばれ、Rは任意であって、もし存在するとすれば1
から30炭素原子及び任意に、炭素原子のいくつかを置
換した酸素、窒素、イオウ、及びリンから成る群から選
ばれたヘテロ原子を含むリンキング(linking)
置換基であり、Xは、酵素以外の活性化試薬により除去
され、光をジオキセタンにより作るような化学的に不安
定な置換基であり、そして
【0045】
【化54】
【0046】は、6から30炭素原子を含むポリサイク
リックアルキレン置換基である)のジオキセタン化合物
に関する。
【0047】本発明は又、上記1,2−ジオキセタン化
合物の製造に使用される次の式:
【0048】
【化55】
【0049】(式中、Aは、有機又は生物学的分子と化
学的にカップルする置換基及び有機又は生物学的分子と
物理的にカップルして分子上のラベルとしてジオキセタ
ン化合物を与える置換基から成る群から選ばれた置換基
であり、Rは任意であり、存在するとすれば1から3
0炭素原子及び任意に、炭素原子のいくつかを置換した
酸素、窒素、イオウ、リンから成る群から選ばれるヘテ
ロ原子を含む結合置換基(linking subst
ituent)であり、Xは酵素以外の活性化された試
薬により除去され、アルケン化合物及び6から30炭素
原子を含むポリサイクリックアルケン、
【0050】
【化56】
【0051】から作られた1,2−ジオキセタンによ
り、光を作る化学的に不安定な基である)のアルケン化
合物に関する。
【0052】この置換基
【化57】
【0053】は、好ましくはアダマンチルである。6か
ら30炭素原子を含む他のポリサイクリックアルキレン
置換基も使用できる。R1 置換基は、好ましくは、
【0054】
【化58】
【0055】(式中、nは1から30の間の整数であ
る)か又は、
【0056】
【化59】
【0057】(式中、nは、1から30までの整数であ
る)か又は −(CH2 n (式中、nは、1から30までである)である。
【0058】Arは、フェニル及びナフチルから成る群
から選ばれる。フェニルが好ましい。Aは、好ましく
は、n−ヒドロキシスクシンイミド基、カルボン酸基、
ヒドロキシル基、ビオチン、抗体が分子と結合又は反応
して、抗体のラベルを与える抗体反応性分子、マレイミ
ド;アミン等である。無数のこのような化学的に反応性
のある基又はカップリング基が、前述した如くAとして
機能しうる。Aがビオチンのとき、好ましい分子として
は、
【0059】
【化60】
【0060】(式中、mは2から30の間の整数であ
る)である。本発明は、化学結合により、更にいくつか
の場合、物理的相互作用を通じて有機及び生物学的分子
と結合しうる化学的にトリガラブルな、安定な1,2−
ジオキセタンを含む。活性化試薬によってX基を除去す
ると自発的に分解して光を作る不安定なアリールオキシ
ドジオキセタンを発生する。得られる化学ルミネセンス
の強度は、ラベルされた有機又は生物学的分子の量の直
接的な計測を与える。ジオキセタンラベルのいくつかの
例を特異的反応性基Aと脱離基Xと一緒に示す。種々の
基R1 は、ジオキセタンに付着した酸素原子と反応性基
Aとの間のリンカーアーム(linker arm)と
して役立っている。
【0061】
【化61】
【0062】Rは、鎖長1から30原子の炭素及び酸
素、窒素、イオウ、リンのようなヘテロ原子からなる。
更に、炭素及びヘテロ原子を含むリングは、リンカーア
ームの部分として使用される。あるいは、Aは、リンカ
ーアームなしに酸素原子に直接付着することができる。
可能な反応性基Aには、N−ヒドロキシスクシンイミ
ド、マレイミド、ヨードアセテート、ホスホラミジト
(phoshoramidite)、イソシアネート、
イソチオシアネート、ヒドロキシル、スルフヒドリル、
アミノ、カルボキシル及び表1に示された他のものを含
む。可能なX基は、反応性基Aを有機又は生物学的分子
と結合させる過程の間安定であるどのような化学的脱離
基も含む。基Xを有するラベルされた分子を適当な酵素
以外の活性化試薬とその後処置することによって化学ル
ミネセンスを生じる。ここに示す実施例及び1986年
7月17日に出願した米国特許出願No.887,13
9は化学的に除去することのできる典型的なX基を説明
している。この対応するX−オキシ基は、ヒドロキシ
ル、アルキル又はアリールカルボキシルエステル、及び
アルキル又はアリールシリルオキシを含むがこれらに限
定されない。除去されて化学ルミネセンスを誘発しうる
X基の別の例は、保護基に関する標準的論文(T.W.
Greene,Protective Groups
in Organic Synthesis,John
Wiley,New York,198,pp10−
72(1981))に見出される。このような基は、S
i(CHtBu、SiPhtBu、CHOC
CHSi(CH、CHCHSi(CH
及びSi(CHCHi−Prである。更
に、ナフチルのような他のアリール基がメタ−フェニル
の代わりに使用しうることに留意すべきである。ナフチ
ルを有する−ArOXの例は、
【0063】
【化62】
【0064】を含む。1,2−ジオキセタン化合物の合成 ジオキセタンは、ここに述べる手法を用いて、対応する
アルケンの光酸素化(photooxygenatio
n)により製造する。代わりに、ジオキセタン中のひと
つの反応性基Aをジオキセタン1を対応するジオキセタ
ン2へ変換するような化学反応によって他の基Aに交換
することができる。ジオキセタン3a−cは、アルケン
14、17及び20の光酸素化により調製する。
【0065】
【化63】
【0066】合成されたジオキセタン
【0067】
【化64】
【0068】
【化65】
【0069】装置 核磁気共鳴(NMR)スペクトルをGeneral E
lectric QE300(商標)スペクトロメータ
ーでCDCl3 中の溶液として、他に断わらない限り内
部標準としてテトラメチルシランを用いて得た。質量ス
ペクトルはKratos MS−80(商標)又はAE
I MS−90(商標)スペクトロメーターのどちらか
で得た。重量はMettler AE 163(商標)
分析天秤で得た。化学ルミネセンス測定はTurner
か又はApple Macintosh(商標)コンピ
ューターとインターフェースさせた本実験室製の装置を
用いて実施した。
【0070】材料 種々の商業的源から得た溶媒及び試薬は入手し得る最高
級のグレードであり、特に断わらない限り更に精製する
ことなく使用した。溶媒を水酸化ナトリウム又は水酸化
カルシウムから蒸留により乾燥した。アルケンの合成 2−クロロエチル 3−ヒドロキシベンゾエート
【0071】
【化66】
【0072】2−クロロエタノール(70mL、1.0
モル)中の3−ヒドロキシ安息香酸(15.0g、0.
11モル)溶液と1mLの濃硫酸を一晩還流した。TL
C分析(シリカゲル/20%エチルアセテート/ヘキサ
ン)は新しい物質への明らかな変換を示した。過剰のク
ロロエタノールを蒸発により除去して茶色の溶液を得、
これをエチルアセテートに溶解し水で洗滌した。有機層
をMgSO4 で乾燥し、濃縮して21.0gの生成物を
白色固体として得た。mp50℃; 1H NMR(CD
Cl3 )δ3.81(t,2H,J=5.9Hz)、
4.57(t,2H,J=5.9Hz)、4.77
(s,1H)、7.06−7.66(m,4H)、13
NMR(CDCl3 )δ 41.52、64.75、
116.43、120.77、121.98、129.
80、130.71、156.04、166.57;M
S m/e(rel.intensity)200(2
6)、138(59)、121(100)、93(3
1)、65(21)、39(12);MS exact
mass;理論値200.0240、実測値200.
0242。2−クロロエチル 3−(tert−ブチルジメチルシ
リルオキシ)ベンゾエート
【0073】
【化67】
【0074】2−クロロエチル 3−ヒドロキシベンゾ
エート(4.0g、0.02モル)とtert−ブチル
ジメチルシリルクロリド(4.5g、0.029モル)
の5mLのドライDMF中の溶液に、イミダゾール(9
2.7g、0.04モル)を徐々に添加した。それから
溶液を一晩攪拌した。TLC分析(シリカゲル、20%
エチル アセテート/ヘキサン)は、新物質への明らか
な変換を示した。この溶液を25mLの水の中に注ぎ、
エーテルで抽出した(3×25mL)。合わせたエーテ
ル溶液を無水MgSO4 上で乾燥した。溶媒を蒸発させ
て油状物質を得、これを(エチルアセテート/ヘキサ
ン、10:90)を用いてシリカ上でクロマトグラフし
て生成物を無色液体として定量的に得た。 1H NMR
(CDCl 3 )δ0.218(s,6H)、0.994
(s,9H),3.81(t,2H,J=5.7H
z)、4.56(t,2H,J=5.7Hz)、7.0
5−7.65(m,4H);13C NMR(CDC
3 )δ −4.97、17.66、25.12、4
1.06、63.91、120.61、122.19、
124.60、128.95、130.53、155.
31、165.35;MS m/e(rel.inte
nsity)314(14)、257(9)、235
(9)、213(100)、185(6)、149
(7);135(10)、120(6)、93(1
3)、83(6)、69(9)、55(9);MS e
xact mass;理論値314.1104、実測値
314.1110。〔(3−tert−ブチルジメチルシリルオキシフェニ
ル)(2−クロロエトキシ)メチレン〕アダマンタン
(7)
【0075】
【化68】
【0076】還流コンデンサーを備えた100mL 3
首フラスコをホットエアガン及び窒素パージングにより
乾燥した。これに乾燥THF200mlを入れ、氷浴中に
冷却した。チタニウムトリクロリド(24.5g、0.
16モル);つづいてリチウムアルミニウムハイドライ
ド(3.0g、0.08モル)をはげしく攪拌しながら
小量づつ添加した。冷却浴を除去し、この黒色混合物を
温めて室温にした。トリエチルアミン(15mL)を滴
下し、反応混合物を1時間還流した。2−クロロエチル
3−(tert−ブチルジメチルシリルオキシ)ベンゾ
エート(5.0g、0.015モル)及びアダマンタノ
ン(7.1g、0.05モル)の溶液を、この還流中の
混合物に1時間かけて滴下した。1時間の還流後TLC
分析(エチルアセテート/ヘキサン、10:90)は、
新しい物質への変換を示した。反応混合物を冷却し、ヘ
キサンで抽出した。溶媒の蒸発後、この粗物質を(エチ
ルアセテート/ヘキサン、3:97)を用いてクロマト
グラフして5.0g(74%)のアルケン7を白色油状
物として得た。 1H NMR(CDCl3 )δ0.19
4(s,6H)、0.982(s,9H)、1.78−
1.98(m,12H)、2.65(bs,1H)、
3.34(bs,1H)、3.55(t,2H,J=
5.7Hz)、3.66(t,2H,J=5.7H
z)、6.85−7.29(m,4H);13C NMR
(CDCl3 )δ −4.46、18.21、25.6
6、28.28、30.20、32.39、38.9
4、39.20、42.61、68.95、119.6
2、121.04、122.50、129.09、13
2.78、136.40、141.11、155.4
9;MS m/e(rel.intensity)43
2(100)、331(22)、235(13)、19
9(10)、151(19)、105(17)、73
(44)、57(14);MS exact mas
s;理論値432.2251、実測値432.224
7。〔(2−クロロエトキシ)(3−ヒドロキシフェニル)
メチレン〕アダマンタン(8)
【0077】
【化69】
【0078】5mLのTHF中の上記に示すtert−
ブチルジメチルシリル保護−アルケン7の攪拌溶液
(2.0g、0.004モル)に、テトラブチルアンモ
ニウムフルオリドトリヒドレート(TBAF,1.4
g、0.004モル)を添加した。得られた溶液を10
分間攪拌した。TLC分析(エチルアセテート/ヘキサ
ン、20:80)は、新しい物質への転換を示した。溶
媒の蒸発後、粗生成物を水で洗滌し、エーテル中に入れ
た。有機層をMgSO4 上で乾燥し、蒸発させて乾燥し
た。油状物質を(エチルアセテート/ヘキサン、20:
80)を用いてシリカゲル上でクロマトグラフして1.
3g(100%)のアルケン8を得た。1 H NMR(CDCl3 )δ1.81−1.96
(m,12H)、2.67(bs,1H)、3.34
(bs,1H)、3.55(t,2H,J=5.6H
z)、3.69(t,2H,J=5.6Hz)、6.7
7−7.19(m,4H);13C NMR(CDC
3 )δ 28.21、30.24、32.35、3
7.08、38.92、39.19、42.55、6
9.05、114.76、116.05、121.9
2、129.31,133.41、136.62、14
0.77、155.64;MS m/e(rel.in
tensity)318(100)、227(19)、
213(24)、121(92)、107(29)、9
3(37),69(21)、55(36)、41(4
0);MS exact mass;理論値318.1
386、実測値318.1383。
【0079】〔(3−ヒドロキシフェニル)(2−ヨー
ドエトキシ)メチレン〕アダマンタン(9)
【0080】
【化70】
【0081】ヨー化ナトリウム(14.0g、0.09
モル)及び〔(2−クロロエトキシ)(3−ヒドロキシ
フェニル)メチレン〕アダマンタン8(3.0g、0.
009モル)を乾燥アセトンに溶解し、6日間還流し
た。反応をTLC分析(エチルアセテート/ヘキサン、
10:90)で追跡し、反応の完了後、溶媒を蒸発させ
て白色固体を得た。この固体をメチレンクロリドで数回
洗滌し、この合わせた有機層を再度水で洗滌した。有機
層をMgSO4 上で乾燥して、濃縮して3.8g(10
0%)のアルケン9を油状物質として得た。 1H NM
R(CDCl3 )δ1.78−1.97(m,12
H)、2.64(bs,1H)、3.19(t,2H,
J=7.1Hz)、3.35(bs,1H)、3.69
(t,2H,J=7.1Hz)、6.75−7.21
(m,4H);13C NMR(CDCl3)δ 2.4
0、28.13、30.41、32.33、36.9
9、38.86、39.09、69.74、114.8
6、116.00、121.79、129.28,13
3.37、136.42、140.51、155.6
6;MSm/e(rel intensity)410
(42)、256(19)、227(75)、155
(18)、121(100)、107(32)、93
(28)、79(14)、65(16);MS exa
ct mass:理論値410.0744、実測値41
0.0744。
【0082】〔(2−アミノエトキシ)(3−ヒドロキ
シフェニル)メチレン〕アダマンタン(10)
【0083】
【化71】
【0084】最小量のTHF中のアルケン9(3.0
g、0.01モル)の溶液をドライアイス中に設置した
シールされたチューブ中の10mLの液体アンモニアに
添加した。チューブを封印後、油浴中で40℃で17時
間加熱した。反応混合物を冷却し、溶媒を蒸発させて白
色固体を得た。この物質をメチレンクロリドで抽出し
た。合わせたこの有機層を水で洗滌し、MgSO4 上で
乾燥し、そして濃縮して、2.0g(90%)のアルケ
ン10を白色固体として得た。mp55℃、 1HNMR
(CDCl3 )δ1.77−1.96(m,12H)、
2.68(bs,1H)、2.85(t,2H,J=
4.8Hz)、3.23(bs,1H)、3.48
(t,2H,J=4.8Hz)、4.46(bs,2
H)、6.70−7.17(m,4H);13C NMR
(CDCl3 )δ28.16、30.28、32.1
9、36.99、38.88、39.04、41.3
3、70.45、114.97、116.17、12
0.63、129.02、131.89、136.6
9、141.79、156.86;MS m/e(re
l intensity)299(10)、256(1
00)、239(5)、199(6)、135(1
2)、121(27)、93(12)、77(5);M
S exact mass:理論値299.1885、
実測値299.1891。
【0085】3−クロロプロピル 3−ヒドロキシベン
ゾエート
【0086】
【化72】
【0087】3−クロロプロパノール(76g、0.8
1モル)中の3−ヒドロキシ安息香酸(16.0g、
0.115モル)溶液及び0.5mLの濃硫酸を一晩還
流した。過剰のアルコールを真空蒸留により除去した。
褐色の粘性のある残渣をエチルアセテート(60mL)
中に溶解し、水で洗滌した(2×15mL)。有機層を
無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、減圧下濃縮し
た。この褐色で粘性のある残渣をカラムクロマトグラフ
ィー(エチルアセテート/ヘキサン、30:70)によ
り精製して、生成物を白色固体として得た。(23.3
g、0.108mol、93.7%): 1H NMR
(CDCl3 )δ2.19−2.28(m,2H)、
3.69(t,2H,J=6.3Hz)、4.48
(t,2H,J=6Hz)、5.92(s,1H)、
7.05−7.64(m,4H);MS exact
mass:理論値214.0396、実測値214.0
400。
【0088】3−クロロプロピル 3−(tert−ブ
チルジメチルシリルオキシ)ベンゾエート
【0089】
【化73】
【0090】無水DMF(10mL)中の3−クロロプ
ロピル 3−ヒドロキシベンゾエート(12.0g、
0.055モル)及びtert−ブチルジメチルシリル
クロリド(TBDMS−Cl、10.00g、0.06
7モル)に、イミダゾール(7.61g、0.11モ
ル)を添加した。反応混合物を1時間攪拌し、その後、
水(50mL)で稀釈し、ヘキサンで抽出した(4×2
0mL)。ヘキサン層を水で洗滌し(2×10mL)、
無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、減圧下濃縮し
て所望の化合物を得た。(16.64g、0.0506
mol、90%): 1H NMR(CDCl3 )δ0.
216(s,6H)、0.994(s,9H、2.19
−2.27(m,2H)、3.69(t,2H,J=
6.3Hz)、4.46(t,2H,J=6.3H
z)、7.01−7.64(m,4H);MS exa
ct mass:理論値328.1264、実測値32
8.1257。
【0091】〔3−tert−ブチルジメチルシリルオ
キシフェニル)(3−クロロプロポキシ)メチレン〕ア
ダマンタン(11)
【0092】
【化74】
【0093】還流コンデンサーを備えた1リットルの3
首フラスコをホットエアガンで乾燥し、アルゴンでパー
ジした。無水THF(200mL)を添加し氷浴中で冷
却した。チタニウムトリクロリド(33.32g、0.
216モル)を攪拌しながら添加した。水素化リチウム
アルミニウム(4.1g、0.108モル)をはげしく
攪拌しながら少量づつ添加した。冷却浴をとり除き、反
応混合物を温めて室温にした。トリエチルアミン(20
mL)を滴下し、反応混合物を1時間還流した。無水T
HF中の3−クロロプロピル 3−tert−ブチルジ
メチルシリルオキシベンゾエート(6.0g、0.01
8モル)及びアダマンタノン(8.22g、0.054
モル)の溶液をこの還流混合物に1時間かけて滴下し
た。反応混合物を1時間還流して室温まで冷却した。ヘ
キサン(500mL)を添加し、0.5時間攪拌後、溶
液を濾過し、減圧下濃縮した。淡黄色残渣をクロマトグ
ラフして(エチルアセテート/ヘキサン、3:97)ア
ルケン11を粘性油状物として得た。(4.7g、0.
010mol、58.45%): 1H NMR(CDC
3 )δ0.19(s,6H)、0.98(s,9
H)、1.76−2.01(m,14H)、2.62
(bs,1H)、3.22(bs,1H)、3.52
(t,2H,J=5.7Hz)、3.63(t,2H,
J=6.6Hz)、6.74−7.20(m,4H);
MS exact mass:理論値446.240
7、実測値446.2414。
【0094】〔(3−クロロプロポキシ)(3−ヒドロ
キシフェニル)メチレン〕アダマンタン(12)
【0095】
【化75】
【0096】無水THF(15mL)中のアルケン11
(0.5g、1ミリモル)の攪拌溶液に、TBAF
(0.32g、1.2ミリモル、1.22mLの1M溶
液)を添加し、反応混合物室温で0.5時間攪拌した。
溶媒を減圧下除去し、残渣をヘキサン(20mL)中に
溶解した。この溶液を水(10mL)で洗滌し、有機層
を無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、減圧下濃縮
した。淡黄色油状物質をプレパラティブTLC(エチル
アセテート/ヘキサン、20:80)により精製して純
粋な化合物12を得た(0.34g、1 mmol 、92
%): 1H NMR(CDCl3 )δ1.5−2.03
(m,14H)、2.65(bs,1H)、3.22
(bs,1H)、3.54(t,2H,J=6Hz)、
3.63(t,2H,J=6.6Hz)、5.45
(s,1H)、6.78−7.26(m,4H);MS
exact mass:理論値332.1542、実
測値332.1540。
【0097】〔(3−シアノプロポキシ)(ヒドロキシ
フェニル)メチレン〕アダマンタン(13)
【0098】
【化76】
【0099】シアン化ナトリウム(9mg、0.19ミリ
モル)を無水DMSO(2mL)中に溶解し、この溶液
を90℃に加熱した。アルケン12(0.026g、
0.078ミリモル)を上記溶液に添加し、反応混合物
を90℃、0.75時間攪拌した。水(15mL)を添
加し、エーテルで抽出した(3×10mL)。エーテル
層を水(10mL)で洗滌し、無水硫酸ナトリウム上で
乾燥し、濾過し、減圧下濃縮した。プレパラティブTL
C(エチルアセテート/ヘキサン、20:80)によっ
て精製して純粋なニトリル13を得た。(0.021
g、0.065 mmol 、84%): 1H NMR(CD
Cl3 )δ1.6−2.03(m,14H)、2.48
(t,2H,J=7.2Hz)、2.64(bs,1
H)、3.18(bs,1H)、3.49(t,2H,
J=6Hz)、4.99(s,1H)、6.78−7.
26(m,4H);IR(CHCl3 )cm-13660−
3600、3000、2910、2840、2290、
1420、1200、1100;MS exact m
ass:理論値323.18852、実測値323.1
882。
【0100】〔(3−カルボキシプロポキシ)(3−ヒ
ドロキシフェニル)メチレン〕アダマンタン(14)
【0101】
【化77】
【0102】水酸化ナトリウム(2mlの2N溶液)をニ
トリル13(0.018g、0.055ミリモル)に添
加し、反応混合物を1時間還流した。溶液を冷却して室
温にし、水(5mL)で稀釈した。この水溶液を稀酸
(10mL)で洗滌し、この白色で濁った溶液を直ちに
エチルアセテート(2×15mL)で抽出した。有機層
を無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、減圧下濃縮
した。この粗残渣をプレパラティブTLC(エチルアセ
テート/ヘキサン、30:70)によって精製して純粋
な酸14を得た。(0.012g、0.035 mmol 、
63%): 1HNMR(CDCl3 )δ1.6−2.0
3(m,16H)、2.44(t,2H,J=7.2H
z)、2.65(bs,1H)、3.21(bs,1
H)、3.45(t,2H,J=6Hz)、6.1−
7.41(m,5H);MS exact mass:
理論値342.1831、実測値342.1836。
【0103】〔(3−カルボキシプロピル)(3−ヒド
ロキシフェニル)メチレン〕アダマンタン N−ヒドロ
キシスクシンイミドエステル15
【0104】
【化78】
【0105】カルボン酸14(0.008g、0.02
ミリモル)を無水ジオキサン(1mL)中に溶解した。
ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC、0.007
2g、0.035ミリモル)及びN−ヒドロキシスクシ
ンイミド(0.004g、0.035ミリモル)を上記
溶液に添加し、室温でアルゴン下12時間攪拌した。白
色沈殿物を濾過し、この溶液を減圧下濃縮した。残渣を
プレパラティブTLC(メタノール/ジクロロメタン、
2:98)により精製して純粋な生成物15を得た。
(0.009g、0.02 mmol 、88%): 1H N
MR(CDCl3)δ1.71−2.05(m,14
H)、2.68(bs,1H)、2.78(t,2H,
J=7.2Hz)、2.86(bs,4H)、3.21
(bs,1H)、3.47(t,2H,J=6Hz)、
5.90(bs,1H)、6.78−7.26(m,4
H);13C NMR(CDCl3 )δ24.56、2
5.47,27.44、28.14、30.23、3
2.15、37.00、38.83、39.04、6
6.90、67.23、90.64、114.52、1
15.72、121.34、128.97、132.0
7、136.75、141.54、155.98、16
8.41、169.54;MS exact mas
s:理論値439.1994、実測値439.198
8。
【0106】アルケン16
【0107】
【化79】
【0108】イミダゾール(0.015g、0.22ミ
リモル)及びTBDMSクロリド(0.033g、0.
22ミリモル)を無水DMF(2mL)中に溶解したア
ルケン14(0.025g、0.07ミリモル)の溶液
に添加し室温で2時間攪拌した。反応混合物を水(10
mL)で希釈し、エチルアセテートで抽出した(2×1
2mL)。有機層を水(7mL)で洗滌し、無水硫酸ナ
トリウム上で乾燥し、濾過し、減圧下濃縮した。プレパ
ラティブTLCによるこの残渣を精製しようとしたが、
分解してしまった。従って、粗生成物16を直接次の工
程に使用した。
【0109】〔(3−tert−ブチルジメチルシリル
オキシフェニル)(3−カルボキシプロポキシ)メチレ
ン〕アダマンタン(17)
【0110】
【化80】
【0111】ビス−シリルオキシアルケン16(0.0
39g、0.068ミリモル)をメタノール(5mL)
に溶解し、そしてH2 O(2mL)中に溶解したK2
3(2当量)を添加した。反応混合物を室温で10分
間攪拌した。TLCは出発物質の痕跡を示さなかった。
溶液を稀酸(7mL)で冷却(quench)し、エチ
ルアセテート(2×10mL)で抽出した。有機層をH
2 O(5mL)で洗滌し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥
し、濾過し、減圧下濃縮して17を得た。(0.025
g、0.043mmol、83%): 1H NMR(CDC
3 )δ0.19(s,6H)、0.98(s,9
H)、1.77−1.97(m,14H)、2.45
(t,2H,J=7.5Hz)、2.62(bs,1
H)、3.22(bs,1H)、3.42(t,2H,
J=6.0Hz)、6.74−7.21(m,4H);
MS exact mass:理論値456.269
5、実測値456.2692。
【0112】〔(3−t−ブチルジメチルシリルオキシ
フェニル)(3−カルボキシプロポキシ)メチレンアダ
マンタン N−ヒドロキシスクシンイミドエステル18
【0113】
【化81】
【0114】カルボン酸17(0.025g、0.05
6ミリモル)を無水ジオキサン(1mL)中に溶解し
た。DCC(0.023g、0.11ミリモル)及びN
−ヒドロキシスクシンイミド(0.013g、0.11
ミリモル)を上記溶液に添加し、室温でアルゴン下8時
間攪拌した。白色沈殿物を濾過し、溶液を減圧下濃縮し
た。残渣をプレパラティブTLC(エチルアセテート/
ヘキサン、40:60)により精製してアルケン18を
得た。(0.028g、0.050mmol、90%): 1
H NMR(CDCl3 )δ0.18(s,6H)、
0.97(s,9H)、1.76−1.95(m,14
H)、2.61(bs,1H)、2.72(t,2H,
J=7.8Hz)、2.82(bs,4H)、3.21
(bs,1H)、3.45(t,2H,J=5.7H
z)、6.74−7.26(m,4H);13C NMR
(CDCl3 )δ24.89、25.55、25.6
5、27.94、28.28、30.27、32.3
0、33.90、37.14、38.92、39.1
6、49.17、67.42、104.93、119.
41、121.02、122.43、123.84、1
29.03、131.91、136.83、141.6
6、155.35、168.47、169.04。
【0115】アルケン19
【0116】
【化82】
【0117】イミダゾール(0.053g、0.000
78モル)及びt−ブチルジフェニルシリルクロリド
(0.216g、0.00078モル)を無水DMF
(2mL)に溶解した酸14(0.090g、0.00
026モル)の溶液に添加し、室温で2時間攪拌した。
反応混合物を水(6mL)で稀釈し、エチルアセテート
(3×10mL)で抽出した。有機層を水(7mL)で
洗滌し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、減圧
下濃縮した。残渣をプレパラティブTLCにより精製し
ようとしたが、分解してしまった。従って、粗生成物1
9を次の工程に直接使用した。
【0118】〔(3−tert−ブチルジフェニルシリ
ルオキシフェニル)(3−カルボキシプロポキシ)メチ
レン〕アダマンタン(20)
【0119】
【化83】
【0120】ビス−シリルオキシアルカン19(0.2
15g、0.00026モル)をメタノール(5mL)
中に溶解し、H2 O(2mL)中に溶解したK2 CO3
(2当量)を添加した。反応混合物を室温で20分間攪
拌した。TLCは出発物質の痕跡を示さなかった。この
溶液を稀酸(7mL)でクエンチし、エチルアセテート
で抽出した(2×20mL)。有機層をH2 O(7m
L)で洗滌し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過
し、減圧下濃縮して20を得た。(0.12g、0.0
002 mol、80%): 1H NMR(CDCl3 )δ
1.10(s,9H)、1.49−1.88(m,14
H)、2.31(bs,1H)、2.34(d,2
H)、3.10(bs,1H)、3.18(t,2H,
J=6Hz)、6.60−7.71(m,14H)、1
0.5(bs,1H);MS exactmass:理
論値580.3008、実測値580.3012。
【0121】〔(3−tert−ブチルジフェニルシリ
ルオキシフェニル)(3−カルボキシプロポキシ)メチ
レン〕アダマンタン N−ヒドロキシスクシンイミド
エステル(21)
【0122】
【化84】
【0123】カルボン酸20(0.070g、0.00
012モル)を無水ジオキサン(4mL)中に溶解し
た。DCC(0.075g、0.00036モル)及び
N−ヒドロキシスクシンイミド(0.041g、0.0
0036モル)を上記溶液に添加し、室温でアルゴン下
12時間攪拌した。白色沈殿物を濾過し、溶液を減圧下
濃縮した。残渣をプレパラティブTLC(メタノール/
ジクロロメタン;3:97)により精製して21(0.
071g、0.00010モル、88%)を得た。
(0.071g、 1H NMR(CDCl3 )δ1.1
0(s,9H)、1.50−1.95(m,14H)、
2.36(bs,1H)、2.58(t,2H,J=
7.2Hz)、2.82(bs,4H)3.09(b
s,1H)、3.19(t,2H,J=6Hz)、6.
58−7.71(m,14H);13C NMR(CDC
3 )δ19.36、24.69、24.90、25.
53、26.43、27.83、28.16、30.1
0、32.07、33.91、37.07、38.7
9、38.93、67.15、119.02、120.
85、122.13、127.69、128.90、1
29.84、131.63、132.77、135.5
2、136.39、141.37、155.24、16
8.45、169.03;MS exact mas
s:理論値677.8339、実測値 M−239。
【0124】tert−ブチルジフェニルシロキシ 3
−(tert−ブチルジフェニルシロキシ)ベンゾエー
ト(22)
【0125】
【化85】
【0126】イミダゾール(1.23g、0.018モ
ル)及びDPTBSクロリド(4.97g、0.018
モル)を無水DMF(10mL)中に溶解したm−ヒド
ロキシ安息香酸(1.0g、0.0072モル)の溶液
に添加し、室温で4時間攪拌した。反応混合物を水(1
0mL)で稀釈し、エチルアセテート(2×15mL)
で抽出した。有機層を水(10mL)で洗滌し、無水硫
酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、減圧下濃縮した。ク
ロマトグラフィー(エチルアセテート/ヘキサン、1
0:90)による精製によって22を得た。(4.38
g、0.0071mol 、98%)。 1H NMR(CD
Cl3 )δ1.10(s,9H)、1.18(s,9
H)、7.01−7.79(m,24H)。MS ex
act mass:理論値614.、実測値 M−5
7,557。
【0127】3−tert−ブチルジフェニルシロキシ
安息香酸(23)
【0128】
【化86】
【0129】このビス−シロキシ 化合物22(4.0
g、0.0065モル)をメタノール(25mL)に溶
解し、H2 O(10mL)に溶解したK2 CO3 (2当
量)を添加した。反応混合物を室温で20分間攪拌し
た。TLCを出発物質の痕跡を示さなかった。溶液を稀
酸(20mL)でクエンチし、エチルアセテートで抽出
した(3×20mL)。有機層をH2 O(15mL)で
洗滌し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、減圧
下濃縮して23を得た。(2.43g、0.0064mo
l 、99%)。 1H NMR(CDCl3 )δ1.13
(s,9H)、6.88−7.74(m,14H)、
9.7(bs,1H)。MS exactmass:理
論値376.1495、実測値 376.1500。
【0130】プロパン−3−オール 3−(tert−
ブチルジフェニルシロキシ)ベンゾエート(24)
【0131】
【化87】
【0132】DEAD(0.14g、0.00079モ
ル)を無水THF(10mL)中に溶解した酸23
(0.3g、0.00079モル)の溶液に添加した。
THF(3mL)中のトリフェニルホスフィン(0.2
1g、0.0008モル)及び1,3−プロパンジオー
ル(0.091g、0.0011モル)の混合物を、上
記溶液中にゆっくり注入し、反応混合物を室温で24時
間攪拌した。溶液をH2 O(12mL)でクエンチし、
エチルアセテート(2×15mL)で抽出した。有機層
を無水Na2 SO4 上で乾燥し、減圧下濃縮した。プレ
パラティブTLC(エチルアセテート/ヘキサン、7
0:30)による精製により純粋なエステル(24)を
得た。(0.25g、0.00058モル、73%)。
1H NMR(CDCl3 )δ1.11(s,9H)、
1.88−1.96(m,2H)、2.49(bs,1
H)。3.67(t,2H,J=6Hz)、4.38
(t,2H,J=6Hz)、6.86−7.72(m,
14H)。MS exact mass:理論値43
4.4126、実測値 M+1、435。
【0133】〔(3−ヒドロキシプロポキシ)(3−t
ert−ブチルジフェニルシロキシフェニル)メチレ
ン〕アダマンタン(25)
【0134】
【化88】
【0135】還流コンデンサを備えた100mLの3首
フラスコをホットエアガンで乾燥しアルゴンでパージし
た。チタニウムトリクロリド(1.10g、0.006
8モル)を攪拌しながら無水THF(15mL)に添加
した。Znダスト(0.70g、0.010モル)を添
加し、溶液を温水浴中で15分間攪拌した。溶液を冷却
(氷浴)し、無水トリエチルアミン(1mL)をゆっく
り注入した。0℃で10分間攪拌後、溶液を温めて室温
にし、アルゴン下2時間還流した。無水THF(5m
L)中に溶解したエステル(24)(0.85g、0.
0019モル)及びアダマンタノン(0.44g、0.
0029モル)の溶液を滴下し、反応混合物を4時間還
流した。溶液を室温に冷却し、ヘキサン(20mL)を
添加した。黒色スラリーをH2 O(20mL)に溶解
し、エーテル(3×10mL)で抽出した。有機層を濾
過し、溶液を減圧下濃縮した。プレパラティブTLC
(エチルアセテート/ヘキサン、30:70)による精
製により25を得た。(0.14g、0.00025mo
l 、12%)。 1H NMR(CDCl3 )δ1.12
(s,9H)、1.50−2.1(m,15H)、2.
37(bs,1H)、3.11(bs,1H)、3.3
2(t,2H,J=6Hz)、3.64(t,2H,J
=6Hz)、6.64−7.73(m,14H)。13
(CDCl3 )δ19.34、26.43、28.1
5、30.13、30.95、32.05、32.2
2、36.45、38.83、38.91、61.1
0、67.50、118.98、120.92、12
2.03、127.64、128.86、129.7
8、131.59、132.81、135.49、13
6.58、141.71、155.22。MS exa
ct mass:理論値552.3059、実測値 5
52.3066。
【0136】ビオチンアミドアルケン(26)
【0137】
【化89】
【0138】ビオチンNHSエステル(Calビオチ
ン)(0.025g、0.073ミリモル)を無水DM
F(4mL)中に溶解したアミノアルケン10(0.0
12g、0.04ミリモル)の溶液に添加した。反応混
合物をアルゴン下48時間攪拌した。水(5mL)を添
加し、ジクロロメタン(2×12mL)で抽出した。有
機層を無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧下濃縮し
た。淡黄色残渣をプレパラティブTLC(メタノール/
ジクロロメタン、10:90)で精製して白色固体とし
て26を得た。(0.019g、0.036ミリモル、
73%)。 1H NMR(CDCl3 )δ1.25−
2.17(m,20H)、2.65−2.94(m,3
H)、3.12−3.59(m,6H)、4.31−
4.35(m,1H)、4.50−4.54(m,1
H)、5.26(bs,1H)、6.17(t,1H,
J=2.4Hz)、6.40(bs,1H)、6.75
−7.32(m,4H)。13C(CDCl3 )δ25.
45、27.91、28.16、30.43、32.2
5、35.84、37.02、39.11、39.5
7、40.50、55.64、60.31、61.9
5、68.73、115.03、115.79、12
0.91、129.09、133.28、136.9
0、141.70、156.90、164.49、17
3.86。MS exact mass:理論値52
5.7158、実測値FAB(M+23〔Na〕)54
8.6。
【0139】フルオレセインアミドアルケン(27)
【0140】
【化90】
【0141】無水ジクロロメタン/DMF(3:1,3
mL)中のアミノアルケン10(0.012g、0.0
0004モル)の溶液に、5(及び−6)カルボキシ−
フルオレセインスクシンイミジルエステル(分子プロー
ブ)(0.030g、0.00006モル)を添加し、
反応混合物をアルゴン下、室温で24時間攪拌した。溶
液を水(5mL)でクエンチし、エチルアセテート(2
×12mL)で抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウム
上で乾燥し、減圧下濃縮した。プレパラティブTLC
(メタノール/ジクロロメタン、10:90)による精
製により、アルケン27(0.015g、0.0000
22モル、58%)を得た。 1H NMR(CD3
D)δ1.27−1.96(m,12H)、2.60
(bs,1H)、3.07(bs,1H)、3.56−
3.62(m,4H)、6.51−8.46(m,13
H)。MS exact mass:理論値657.7
268、実測値FAB(M+1)658。
【0142】1,2−ジオキセタンの製造 このジオキセタンを、以下に示す光酸素化法により製造
した。上記に示した各アルケンは対応するジオキセタン
に変換することができる。
【0143】ジオキセタン1a
【0144】
【化91】
【0145】無水ジクロロメタン(4mL)中に溶解し
たアルケン15(0.012g、0.027ミリモル)
を−78℃で、連続的な酸素バブリングを備えたセンシ
トックス(Sensitox)の存在下、1000wナ
トリウムランプで照射した。1時間の照射後、増感剤を
濾過により除去し、溶媒を蒸発させてジオキセタン1a
(0.012g、0.027ミリモル、99%)を得
た。 1H NMR(CDCl3 )δ1.05−2.12
(m,14H)、2.18(bs,1H)、2.88
(bs,4H)、3.03(bs,1H),3.32−
3.39(m,2H)、3.45−3.57(m,2
H)、6.8−7.32(m,4H);13CNMR(C
DCl3 )δ25.59、25.83、25.97、3
1.56、31.81、32.20、32.91、3
3.05、34.68、36.36、38.92、6
7.23、95.60、111.40、116.81、
121.61、129.61、135.94、156.
12、168.36。
【0146】ジオキセタン1b
【0147】
【化92】
【0148】無水ジクロロメタン(15mL)中に溶解
したアルケン18(0.03g、0.054ミリモル)
を−78℃で、連続酸素バブリングを備えたセンシトッ
クスの存在下、1000wナトリウムランプで照射し
た。2時間照射後、増感剤を濾過により除去し、溶媒を
蒸発させて定量的収率のジオキセタン1bを得た。 (0.028g、0.047mmol、88%): 1H N
MR(CDCl3 )δ0.18(s,6H)、0.97
(s,9H)、1.70−2.1(m,14H)、2.
28(bs,1H)、2.68−2.74(m,2
H)、2.83(bs,4H),3.01(bs,1
H)、3.44−3.54(m,2H)、6.71−
7.40(m,4H)。
【0149】ジオキセタン1c
【0150】
【化93】
【0151】無水ジクロロメタン(15mL)中に溶解
したアルケン21(0.03g、0.044ミリモル)
を−78℃で、連続的酸素バブリングとともに、センシ
トックスの存在下、1000wナトリウムランプで照射
した。2時間の照射後、増感剤を濾過により除去し、溶
媒を蒸発させて定量的収率のジオキセタン1c(0.0
31g、0.044ミリモル、99%)を得た。 1
NMR(CD2 Cl2)δ 1.08(s,9H)、
1.36−2.0(m,15H)、2.85(m,7
H)、3.47(m,2H)、7.0−7.78(m,
14H)。
【0152】ジオキセタン2a
【0153】
【化94】
【0154】6−アミノヘキサノール(1.2mg、0.
010ミリモル)を無水ジクロロメタン(2mL)中に
溶解したジオキセタン1b(0.004g、0.006
8ミリモル)の溶液にアルゴン下添加した。反応混合物
を室温で10分間攪拌した。白色沈殿物を濾過により除
去し、溶液を減圧下濃縮した。プレパラティブTLC
(メタノール/ジクロロメタン、10:90)による精
製によって、2a(0.004g、0.0068ミリモ
ル、100%)を得た。 1H NMR(CDCl 3 )δ
0.21(s,6H)、0.98(s,9H)、1.
24−1.57(m,22H)、2.12(t,2H,
J=6.6Hz)、2.16(bs,1H)、2.30
(t,2H,J=7.2Hz)、3.26(q,2H,
J=6.3Hz)、3.60−3.66(m,3H)、
4.35(t,2H,J=6.3Hz)、5.5(b
s,1H)、7.02−7.63(m,4H)。
【0155】ジオキセタン2b
【0156】
【化95】
【0157】6−アミノヘキサノール(1mg、0.00
84ミリモル)を無水ジクロロメタン(2mL)に溶解
したジオキセタン1c(2mg、0.0028ミリモル)
の溶液アルゴン下添加した。反応混合物を室温で30分
間攪拌した。白色沈殿物を濾過により除去し、溶液を減
圧下濃縮した。プレパラティブTLC(メタノール/ジ
クロロメタン、10:90)による精製によって、2b
(1.9mg、0.0026ミリモル、95%)を得た。
1H NMR(CDCl3 )δ 1.08(s,9
H)、1.25−1.66(m,22H)、3.18−
3.25(m,5H)、3.63(t,3H,J=6.
0Hz)、5.81(t,1H)、7.32−7.69
(m,14H)。
【0158】ジオキセタン3a−c
【0159】
【化96】
【0160】ジオキセタン3a,3b及び3cは、各々
アルケン14、17及び20から、標準増感シングレッ
ト酸化法により得ることができる。
【0161】ジオキセタン4
【0162】
【化97】
【0163】無水ジクロロメタン(10mL)中に溶解
したアルケン25(0.12g、0.0002モル)を
−78℃で連続酸素バブリングとともにセンシトックス
の存在下、1000wナトリウムランプにより照射し
た。2.5時間照射後、増感剤を濾過により除去し、溶
液を減圧下濃縮した。プレパラティブTLC(エチルア
セテート/ヘキサン、30:70)による精製によっ
て、ジオキセタン4(0.11g、0.00019モ
ル、93%)を得た。 1H NMR(CDCl3 )δ
1.09(s,9H)、1.36−2.09(m,16
H)2.81−3.86(m,5H)、7.31−7.
74(m,14H)。13C NMR(CDCl3)δ
19.25、25.68、25.89、26.32、2
7.44、30.94、31.41、31.60、3
2.20、32.67、32.78、34.40、3
6.29、36.44、37.53、59.97、7
4.44、77.20、95.41、111.56、1
27.77、129.92、132.44、135.3
4、135.48、135.99、155.58。
【0164】ジオキセタン5
【0165】
【化98】
【0166】ビオチン化(biotinylated)
ジオキセタン5をアルケン26から得た。無水K2 CO
3 (0.15g)を無水CH2 Cl2 (10ml)中に溶
解したアルケン26(0.012g、0.022ミリモ
ル)に添加し、酸素を0℃で2分間バブルした。トリス
(4−ブロモフェニル)アミニウム ヘキサクロロアン
チモネート(BAHA)(0.004g、0.0048
ミリモル)を上記溶液に添加し、O2 を0℃で30分間
この反応混合物中にバブルした。溶液を濾過し、減圧下
濃縮した。プレパラティブTLC(メタノール/CH2
Cl2 、15:85)による精製によって、ジオキセタ
ン5(0.0091g、0.0163ミリモル、72
%)を得た。 1H NMR(CD3 OD/CDCl3
10:90)δ 1.02−1.90(m,18H)、
2.23−2.28(m,3H)、2.72(d,1
H、J=12.9 Hz)、3.14−3.20(m,
1H)、3.39−3.56(m,6H)、4.30−
4.34(m,1H)、4.48−4.52(m,1
H)、6.87−7.28(m,4H)。
【0167】ジオキセタン6
【0168】
【化99】
【0169】ジクロロメタン/メタノール(9:1,1
2mL)の混合物中に溶解したアルケン27(0.01
1g、0.0167ミリモル)を−78℃で連続酸素バ
ブリングとともにセンシトックスの存在下、1000w
ナトリウムランプで照射した。1時間の照射後、増感剤
を濾過により除去し、溶液を減圧下濃縮した。プレパラ
ティブTLC(メタノール/ジクロロメタン、20:8
0)による精製によって、ジオキセタン6(0.005
3g、0.0076ミリモル、46%)を得た。分析T
LCスポットは加熱により黄色の化学ルミネセンスを示
した。 1H NMR(CDCl3 /CD3 OD、3:
1)δ:0.88−1.98(m,12H)2.32
(bs,1H)、3.06(bs,1H)、3.65
(m,4H)、6.53−8.34(m,13H)。
【0170】ジオキセタンで直接ラベルしたウシ血清ア
ルブミンの化学ルミネセント検出 1. BSA−ジオキセタン共役体の調製 ジオキサン−ホウ酸バッファー(ジオキサン/H2 O、
1:9)溶液(pH7.5)(10mL)中のBSA
(0.15g)の溶液に、ジオキセタン N−ヒドロキ
シスクシンイミドエステル1aを攪拌しながら添加し
た。室温で0.5時間攪拌後、TLC(メタノール/ジ
クロロメタン 10:90)は、非結合ラベルの痕跡量
を示した。溶液をウルトラフィルトレーションにより高
圧下濃縮した。反応混合物を10mL ウルトラフィル
トレーションセル(アミコン、YM30、25mm、>3
0,000MW カットオフ)中に移した。セルをキャッ
プし、N 2 インレットにつないだ。濾過を最初穏かに攪
拌しながらN2 (20 psi)を通して行なった。約5分
後、N2 圧をゆっくり50 psiに増加した。溶液(ジオ
キサン/水)をアウトレットからビーカーに集めた。濃
縮物を水性ジオキサン(ジオキサン/H2 O、5:9
5)(10mL)で洗滌し、ひきつづき水(10mL)
で洗滌した。濃縮物を凍結乾燥して共役体を白色の薄片
状の固体として得た。
【0171】ジオキサン−ホウ酸バッファー(ジオキサ
ン/H2 O、1:9)溶液(pH7.6)(2.7mL)
中のBSA(0.05g)の溶液に、ジオキサン(0.
3mL)中に溶解したジオキセタン N−ヒドロキシス
クシンイミドエステル1bを攪拌しながら添加した。室
温で1時間攪拌後、溶液を圧力下ウルトラフィルトレー
ションにより濃縮した。濃縮物をジオキサン水溶液(ジ
オキサン/H2 O、5:95)(5mL)及び蒸留水
(5mL)で洗滌した。濃縮物を凍結乾燥して共役体を
白色の薄片状の固体として得た。
【0172】ジオキサン−ホウ酸バッファー(ジオキサ
ン/H2 O、1:9)溶液(pH7.6)(2.7mL)
中のBSA(0.05g)の溶液に、ジオキサン(0.
3mL)中に溶解したジオキセタン N−ヒドロキシス
クシンイミドエステル1cを攪拌しながら添加した。室
温で1時間攪拌後、溶液を圧力下ウルトラフィルトレー
ションにより濃縮した。濃縮物をジオキサン水溶液(ジ
オキサン/H2 O、5:95)(5mL)及び蒸留水
(5mL)で洗滌した。濃縮物を凍結乾燥して共役体を
白色薄片状固体として得た。
【0173】2. BSA−ジオキセタン共役体の化学
ルミネセント検出 化学ルミネセンス測定を光−密封のホルダー中に置いた
シングルダイナテックイムロンウェル(single
Dynatech Immulon wells)中で
実施した。ルミネセンスをオルテックスフォトン−カウ
ンター(Ortex photon−counter)
に連結したファィバーオプチック(fiber opt
ic)を用いてウェルの底で検出した。光強度を−78
℃に冷却したRCA A−31034Aガリウム−ヒ素
PMTで測定した。上記したBSAとジオキセタン1
aとの共役体2.4mgをマイクロ−タイターウェル中に
置き、90μL中性 CTAB(0.00125M)を
この白色薄片状固体を溶かすように添加した。10M
NaOH溶液(10μL)を上記溶液に約25°で注入
し、発生した化学ルミネセンスをルミノメーターにより
記録した。図1に示すようにルミネセンスの強度は、ラ
ベルした蛋白質の直接的測定となる。有機媒体中での誘
発として、BSAとジオキセタン1aとの共役体1.2
mgをマイクロ−タイターウェルに置き、DMSO(90
μL)をそれに添加した。DMSO(10μL)中の
0.1Mテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBA
F)溶液を上記溶液に約25℃で注入し、ルミネセンス
の強度を図2に示すように記録した。
【0174】ジオキセタンで直接ラベルされた抗体の化
学ルミネセント検出 1. ジオキセタン−結合抗体の調製 125μLのDMF中のジオキセタン1c(100μ
g)を、25mM Tris−HCl(pH7.5)、
1.4mM CTAB、ヤギ 抗マウス(goatan
timouse)IgG(Cappel,Cat.n
o.0611−0231、Lot32614)100μ
gを含む1.4mM CTABのはげしく渦まいた溶液
(2ml)にゆっくり(10秒にわたって)添加した。溶
液を室温で24時間インキュベートし、それから4℃で
貯蔵した。シリカプレート(メタノール/CH2 Cl
8:92)上の生成物のTLC分析は、出発ジオキセタ
ンの大部分が抗体に共有結合的にリンクしたか又はNH
S官能性が加水分解されたかどちらかを示した。図3に
は、得られたTLCプレートのX−線フィルムへの暴
露、その後の無水DMSO(20%w/v)中のテトラ
ブチルアンモニウムフルオリドの溶液での誘発を示す。
このTLC分析では、出発ジオキセタン1cはプレート
のトップに昇り、ジオキセタン−結合抗体は、はじめの
ままとどまっている。
【0175】2. ジオキセタン−結合抗体の精製 ラベルした抗体を30cm Pharmacia Sup
erose 12カラムを用いてFPLCにより非結合
ジオキセタン化合物から分離した。粗反応物のアリコー
ト(850μL)を10分間10,000rpm でEpp
indorfマイクロ遠心分離器中で遠心分離した。次
いで、これを、20mM Tris−HCl pH7.
5、0.15M NaCl、1mM CTABの溶液で
平衡化したカラム上に注入した。ジオキセタン修飾抗体
をこの同じバッファーで流速0.12mL/分で溶出し
た。フラクションをシリカプレート(メタノール/CH
2 CH2 8:92)上でTLCによりチェックしてジオ
キサン−結合抗体を含んでいるものを決定した。ジオキ
セタン−結合抗体を含んだフラクションのTLC分析
(図3に示すTLCで述べたと同じトリガー法を用い
た)は、はっきりとこれらのフラクションがこの生成物
だけを含んでおり、出発物質および加水分解生成物を含
んでいないことを示す(図4)。
【0176】3. ジオキセタン−結合抗体を用いたウ
ェスタンブロット マウスIgG(Cappel)をMSIナイロン膜(2
0cm×80cm)上にスポットし、真空下30分間乾燥し
た。膜をハイブリダイゼーションバッグ中に置き、0.
1M Tris−HCl pH7.5、0.15M Na
Cl、0.05% Tween 20を含む溶液10ml
を添加し、バッグを封印し、その後25℃1時間おだや
かに攪拌しながらインキュベートした。バッグを開き、
ブロッキング溶液を流し、0.1M Tris−HCl
pH7.5、0.15M NaCl、0.05%Twe
en20、1%スキムミルク、及び上記ジオキセタン−
ラベル抗体(約5μgの修飾IgG)のFPLC精製か
らのプールしたフラクション200μLを含む溶液10
mlで置き換えた。バッグを封印し、膜を一晩室温でイン
キュベートした。それから膜をバッグから取り除き、1
分間脱イオン水の流れの下でリンスし、0.1M Tr
is−HCl pH7.5、0.15M NaCl、0.
05%Tween 20、0.1%SDSを含む溶液2
0mlを含む浅い皿の中に置いた。皿を15分間ゆっくり
ロックし、溶液をドレーンし、洗滌を2回繰り返した。
膜を脱イオン水の流水下で1分間リンスし、それから真
空下で乾燥した。膜をKodak XAR5 X−線フ
ィルム上の薄いガラスの上に置きそして無水DMSO中
の20%(w/v)テトラブチルアンモニウムフルオリドを
添加して誘発することにより暴露した。修飾した抗体の
ハイブリダイゼーションを100ngの蛋白質を含むスポ
ットされたサンプルについて観察した(図5)。これら
の結果は、化学ルミネセンスによるジオキセタン−ラベ
ルバイオモレキュールの検出が得られたことを説明して
いる。
【図面の簡単な説明】
【図1】水酸化ナトリウムで誘発したときのジオキセタ
ン1aでラベルしたウシ血清アルブミン(BSA)につ
いての強度対時間のグラフ。
【図2】テトラブチルアンモニウムフルオリド(TBA
F)で誘発したときのDMSO中のジオキセタン1aで
ラベルしたBSAについての強度対時間のグラフ。
【図3】TLC分析の結果を表わす写真であり、TLC
シリカプレート上で、ジオキセタン1cでラベルしたヤ
ギ抗マウスIgGをクロマトグラフして、非ラベルの成
分を分離し、その後誘発させたTLCシリカプレートに
暴露したX−線フィルムの写真。
【図4】TLC分析の結果を表わす写真であり、トリガ
ーされた抗マウスIgGを含む液体クロマトグラフィー
により分離された物質(フラクション20は、精製され
ラベルされた抗マウスIgGを含む)にさらされたX−
線フィルムの写真。
【図5】ナイロン膜上の異なる濃度のマウスIgGをジ
オキセタンラベル抗マウスIgGに接触させた化学ルミ
ネセント ウエスタン ドットブロツトの写真。セ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07F 7/18 C07F 7/18 A C09K 11/07 9280−4H C09K 11/07 // G01N 33/533 G01N 33/533

Claims (35)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式: 【化1】 (式中、Arはフェニル及びナフチルから成る群から選
    ばれる芳香族置換基であり、Aは、有機又は生物学的分
    子とカップルして分子上にラベルとしてジオキセタン化
    合物を与える置換基であり且つヒドロキシル、アミノ、
    カルボン酸、NH(CHOH(mは2から20の
    数)、スクシンイミドオキシ及びビオチン置換基から成
    る群から選ばれ、Rは−(CH−,−(C
    NH−及び−(CHCO−(nは1から
    30の整数)から成る群から選ばれるリンキング置換基
    であり、OXはヒドロキシル、アルキルエステル、アリ
    ールエステル、アルキルシリルオキシ及びアリールシリ
    ルオキシから成る群から選ばれ、Xは酵素以外の活性化
    剤によって除去されるものであり、 【化2】 はアダマンチルである)のジオキセタン化合物。
  2. 【請求項2】 式: 【化4】 (式中、Aは有機又は生物学的分子とカップルしてその
    分子上にラベルとしてジオキセタン化合物を与える置換
    基であり且つヒドロキシル、アミノ、カルボン酸、NH
    (CHOH(mは2から20の数)、スクシンイ
    ミドオキシ及びビオチン置換基から成る群から選ばれ、
    は−(CH−,−(CHNH−及び−
    (CHCO−(nは1から30の整数)から成る
    群から選ばれるリンキング置換基であり、OXはヒドロ
    キシル、アルキルエステル、アリールエステル、アルキ
    ルシリルオキシ及びアリールシリルオキシから成る群か
    ら選ばれ、Xは酵素以外の活性化剤により除去されるも
    のである)のジオキセタン化合物。
  3. 【請求項3】 Aは、アミン、チオール及びカルボン酸
    置換基から成る群から選ばれる有機又は生物学的分子中
    で、置換基とカップルする請求項2の化合物。
  4. 【請求項4】 式: 【化7】 (式中、Rは 【化8】 ,nは1から30の整数、Aは有機又は生物学的分子と
    カップルして分子上でラベルとしてジオキセタン化合物
    を与える置換基であり、且つヒドロキシル、アミノ、カ
    ルボン酸、NH(CHOH(mは2から20の
    数)、スクシンイミドオキシ及びビオチン置換基から成
    る群から選ばれ、OXはヒドロキシル、アルキルエステ
    ル、アリールエステル、アルキルシリルオキシ及びアリ
    ールシリルオキシ基から成る群から選ばれ、Xは酵素以
    外の活性化剤によって除去されるものである)のジオキ
    セタン化合物。
  5. 【請求項5】 式: 【化10】 (式中、Rは 【化11】 ,nは1から30までの整数、Aはスクシンイミドオキ
    シ及びビオチン置換基から成る群から選ばれ、OXはヒ
    ドロキシル、アルキルエステル、アリールエステル、ア
    ルキルシリルオキシ及びアリールシリルオキシ基から成
    る群から選ばれ、Xは酵素以外の活性化剤によって除去
    されるものである)のジオキセタン化合物。
  6. 【請求項6】 Aがスクシンイミドオキシ置換基であり
    且つ式: 【化12】 を有する請求項5のジオキセタン化合物。
  7. 【請求項7】 nが3であり、XがHであり且つ式: 【化13】 を有する請求項6のジオキセタン化合物。
  8. 【請求項8】 nが3であり、OXがシリルオキシであ
    り且つ式: 【化14】 (式中、シリルオキシはtert−ブチルジメチルシリ
    ルオキシ及びtert−ブチルジフェニルシリルオキシ
    から成る群から選ばれる)を有する請求項6のジオキセ
    タン化合物。
  9. 【請求項9】 Aが、−NH(CHOH(ここ
    で、mは2から20までの整数である)であり且つジオ
    キセタンは式: 【化15】 を有する請求項のジオキセタン化合物。
  10. 【請求項10】 nが3であり、mが6である請求項9
    のジオキセタン化合物。
  11. 【請求項11】 OXがtert−ブチルジメチルシリ
    ルオキシ及びtert−ブチルジフェニルシリルオキシ
    から成る群から選ばれる請求項10のジオキセタン化合
    物。
  12. 【請求項12】 Aが−COH置換基であり、且つジ
    オキセタンが式: 【化17】 (式中、nは1から30までの整数である)を有する請
    求項2の化合物。
  13. 【請求項13】 nが3である請求項12の化合物。
  14. 【請求項14】 OXがヒドロキシル、tert−ブチ
    ルジメチルシリルオキシ及びtert−ブチルジフェニ
    ルシリルオキシ置換基から成る群から選ばれる請求項1
    2の化合物。
  15. 【請求項15】 AがOHである請求項2の化合物。
  16. 【請求項16】 OXがtert−ブチルジメチルシロ
    キシ及びtert−ブチルジフェニルシロキシから成る
    群から選ばれる請求項15の化合物。
  17. 【請求項17】 式: 【化20】 (式中、nは2から30までの整数であり、mは4であ
    る)を有する請求項2の化合物。
  18. 【請求項18】 nが2であり、mが4でありそしてO
    Xがヒドロキシルである請求項17の化合物。
  19. 【請求項19】 1,2−ジオキセタン化合物を製造す
    るのに使用される次式: 【化21】 (式中、Arはフェニル及びナフチルから成る群から選
    ばれる芳香族置換基であり、Aは有機又は生物学的分子
    とカップルしてジオキセタン化合物を分子上にラベルと
    して与える置換基であり且つヒドロキシル、カルボン
    酸、NH(CHOH(mは2から20の数)、ス
    クシンイミドオキシ及びビオチン置換基から成る群から
    選ばれ、Rは−(CH−,−(CHNH
    −及び−(CHCO−(nは1から30の整数)
    から成る群から選ばれるリンキング置換基であり、OX
    はヒドロキシル、アルキルエステル、アリールエステ
    ル、アルキルシリルオキシ及びアリールシリルオキシか
    ら成る群から選ばれ、1,2−ジオキセタン中のXは酵
    素以外の活性化剤により除去されるものであり、そして 【化22】 がアダマンチルである)のアルケン化合物。
  20. 【請求項20】 1,2−ジオキセタン化合物を製造す
    るのに使用される次式: 【化24】 (式中、Aは有機又は生物学的分子とカップルしてジオ
    キセタン化合物を分子上にラベルとして与える置換基で
    あり且つヒドロキシル、カルボン酸、NH(CH
    OH(mは2から20の数)、スクシンイミドオキシ及
    びビオチン置換基から成る群から選ばれ、Rは−(C
    −,−(CHNH−及び−(CH
    CO−(nは1から30の整数)から成る群から選ばれ
    るリンキング置換基であり、OXはヒドロキシル、アル
    キルエステル、アリールエステル、アルキルシリルオキ
    シ及びアリールシリルオキシから成る群から選ばれ、X
    は酵素以外の活性化剤によって1,2−ジオキセタンに
    おいて除去され、 【化25】 がアダマンチルである)のアルケン化合物。
  21. 【請求項21】 Aが、アミン、チオール及びカルボン
    酸置換基から成る群から選ばれる有機又は生物学的分子
    中で置換基とカップルする請求項20の化合物。
  22. 【請求項22】 1,2−ジオキセタン化合物を製造す
    るのに使用される次式: 【化27】 (式中、Rは、 【化28】 であり、nは1から30の整数であり、Aは有機又は生
    物学的分子とカップルして分子上にラベルとしてジオキ
    セタン化合物を与える置換基であり且つヒドロキシル、
    カルボン酸、NH(CHOH(mは2から20の
    数)、スクシンイミドオキシ及びビオチン置換基から成
    る群から選ばれ、OXはヒドロキシル、アルキルエステ
    ル、アリールエステル、アルキルシリルオキシ及びアリ
    ールシリルオキシから成る群から選ばれ、Xは酵素以外
    の活性化剤によって1,2−ジオキシセタンにおいて除
    去される)のアルケン化合物。
  23. 【請求項23】 Aがスクシンイミドオキシ及びビオチ
    ン置換基から成る群から選ばれる請求項22のアルケン
    化合物。
  24. 【請求項24】 Aがスクシンイミドオキシであり、
    式: 【化31】 を有する請求項22のアルケン化合物。
  25. 【請求項25】 nが3であり、XがHであり、そして
    式: 【化32】 を有する請求項24のアルケン化合物。
  26. 【請求項26】 nが3であり、OXがシリルオキシで
    ある式: 【化33】 (式中、シリルオキシはtert−ブチルジメチルシリ
    ルオキシ及びtert−ブチルジフェニルシリルオキシ
    基から成る群から選ばれる)の請求項24のアルケン化
    合物。
  27. 【請求項27】 nが2であり、 Aがビオチン置換基でありそして式: 【化35】 を有する請求項22のアルケン化合物。
  28. 【請求項28】 AがNH(CHOHである請求
    項22のアルケン。
  29. 【請求項29】 nが3であり、mが6であり、OXが
    tert−ブチルジメチルシリルオキシ及びtert−
    ブチルジフェニルシリルオキシから成る群から選ばれる
    請求項28のアルケン。
  30. 【請求項30】 Rが(CHであり(ここでn
    は1から30の整数)であり、OXがヒドロキシ、te
    rt−ブチルジメチルシリルオキシ及びtert−ブチ
    ルジフェニルシリルオキシから選ばれる請求項20のア
    ルケン。
  31. 【請求項31】 Aがカルボン酸及びヒドロキシル基か
    ら成る群から選ばれる請求項30のアルケン。
  32. 【請求項32】 nが2である請求項31のアルケン。
  33. 【請求項33】 nが3である請求項31のアルケン。
  34. 【請求項34】 有機分子にカップルしたAを有する、
    アッセイに使用される請求項1のジオキセタン。
  35. 【請求項35】 有機分子にカップルしたAを有する、
    アッセイに使用される請求項2のジオキセタン。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5279940A (en) * 1992-08-03 1994-01-18 Eastman Kodak Company Chemiluminescent composition containing cationic surfactants or polymers and 4'-hydroxyacetanilide, test kits and their use in analytical methods
US5395938A (en) * 1992-08-21 1995-03-07 Nichols Institute Diagnostics Biotinylated chemiluminescent labels and their conjugates, assays and assay kits
GB9315847D0 (en) * 1993-07-30 1993-09-15 Isis Innovation Tag reagent and assay method
US5773628A (en) * 1994-11-14 1998-06-30 Tropix, Inc. 1,2-dioxetane compounds with haloalkoxy groups, methods preparation and use
US5883287A (en) * 1995-06-20 1999-03-16 Lumigen, Inc. Vinyl sulfide compounds and a process for their preparation
WO1997000869A1 (en) * 1995-06-20 1997-01-09 Lumigen, Inc. Process for the preparation of 1,2-dioxetane compounds and novel sulfur-substituted 1,2-dioxetane compounds as intermediates
US5777135A (en) * 1995-07-31 1998-07-07 Lumigen, Inc. Di-substituted 1,2-dioxetane compounds having increased water solubility and assay compositions
US5631167A (en) * 1995-07-31 1997-05-20 Bayer Corporation Capsule chemistry analytical methods employing dioxetane chemiluminescence
US5721370A (en) * 1995-07-31 1998-02-24 Lumigen Inc. Water soluble tri-substituted 1,2-dioxetane compounds and assay compositions having increased storage stability
DE19538708A1 (de) * 1995-10-18 1997-04-24 Boehringer Mannheim Gmbh Heterocyclische Dioxetan-Substrate, Verfahren zur Herstellung und Verwendung
CN102445532A (zh) * 2011-09-28 2012-05-09 程澎 化学发光免疫检测方法及免疫检测装置
CN104844581B (zh) * 2015-01-12 2017-07-14 浙江工业大学 一种碳碳氧氧四元环化合物及其在质谱检测中的应用
CN111434721B (zh) * 2019-01-14 2021-12-28 天津大学 聚氨酯自修复薄膜及制备方法及自修复程度的检测方法
CN114716407A (zh) * 2022-03-16 2022-07-08 大连理工大学 一种检测泛酰巯基乙胺酶活性的化学发光探针、制备方法及其生物应用
CN115947946B (zh) * 2022-12-13 2023-11-07 中山大学 一种肾清除型双通道光学纳米探针及其制备方法和应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616729A (en) * 1986-07-17 1997-04-01 Board Of Governors Of Wayne State University Enhanced chemiluminescence from 1,2-dioxetanes through energy transfer to tethered fluorescers
US5707559A (en) * 1986-07-17 1998-01-13 Tropix, Inc. Chemiluminescent 1,2-dioxetane compounds

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